主要內(nèi)容1.引言1中國石油現(xiàn)狀1.產(chǎn)品具有易燃易爆、毒害性、腐蝕性等特點；2.生產(chǎn)裝置大型化；3.工藝過程連續(xù)化且多在高溫高壓條件下生產(chǎn)；4.中國石油業(yè)務范圍遍布全國各地和海內(nèi)外，從石油勘探開發(fā)、煉油化工生產(chǎn)，到油氣儲運、油品銷售，還涉及工程施工、建筑安裝、電力、海運、鐵路、公路運輸?shù)缺姸嘈袠I(yè)，平安工作難度大、任務重。油氣田

油井井下壓力最高達到69MPa，氣井井下壓力最高達到120MPa，井下溫度最高達到140℃，氣田H2S含量最高達到250g/m3。油氣勘探開發(fā)風險加大中國石油現(xiàn)狀煉化規(guī)模不斷擴大單套常減壓裝置最大達到1000萬t/a；

單套加氫裂化裝置達到360萬t/a；

單套連續(xù)重整裝置達到220萬t/a；

單套重油催化裝置達到350萬t/a；

液化氣球罐單罐最大儲量達到8000m3。煉化

單套乙烯裝置最大規(guī)模達到100萬t/a；

單套合成氨裝置最大規(guī)模達到60萬t/a；

單套高壓聚乙烯裝置最大規(guī)模達到30萬t/a，操作壓力達到350MPa；

單套丙烯氰裝置最大規(guī)模達到8.5萬t/a。中國石油現(xiàn)狀管道

原油、天然氣及成品油長輸管道已成為油氣輸送的“主動脈”，最高壓力達到10MPa以上，原油罐單罐最大容量達到10萬m3，大量油氣長輸管線橫跨不同地區(qū)，治安環(huán)境和地理環(huán)境復雜。油氣管道快速增長中國石油現(xiàn)狀

油庫單庫儲量最大達到16萬m3，加油站單站年銷售量最高達到3.6萬噸。銷售

成品油庫、加油站遍布全國各地中國石油現(xiàn)狀平安與經(jīng)濟開展的關系有關科研機構依據(jù)世界銀行關于經(jīng)濟開展水平的劃分標準，選擇四類、27個國家為樣本，進行了較為全面系統(tǒng)的研究。通過研究發(fā)現(xiàn)平安生產(chǎn)狀況與經(jīng)濟社會開展水平之間，呈現(xiàn)非對稱拋物線函數(shù)關系：在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟為主時期和工業(yè)化初期，生產(chǎn)傷亡事故較少；隨著工業(yè)化進程的加快，事故也呈快速上升趨勢；進入工業(yè)化后期階段，事故開始大幅度下降，平安狀況明顯好轉(zhuǎn)。美國、德國等工業(yè)化國家的平安生產(chǎn)，大致上都經(jīng)歷了這樣一個周期。平安與經(jīng)濟開展的關系平安生產(chǎn)周期研究說明，GDP人均1千-3千美元這個區(qū)間，是生產(chǎn)平安事故的“易發(fā)期〞。一方面，經(jīng)濟持續(xù)快速開展，經(jīng)濟增長方式?jīng)]有根本轉(zhuǎn)變，能源原材料需求大幅度上升，工業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量和交通運輸?shù)囊?guī)模急劇擴大；另一方面，科技和生產(chǎn)力開展水平仍然較低，平安生產(chǎn)根底比較薄弱；農(nóng)村、農(nóng)業(yè)人口向城市和工業(yè)轉(zhuǎn)移，而企業(yè)和政府的培訓教育又相對滯后；加之平安法治不健全、企業(yè)平安生產(chǎn)責任主體不到位，政府平安監(jiān)管機制不完善等多方面原因，可能導致傷亡事故的發(fā)生。中石油已發(fā)生的重特大事故2002年，“2.23〞爆炸事故2003年，“12.23〞井噴事故2005年，“11.13〞爆炸事故2.燃燒與爆炸根底1燃燒－燃料與氧化劑〔兩種組分〕在空間劇烈地發(fā)生放熱化學反響的過程；它本質(zhì)上是一種特殊的氧化復原反響。爆炸－在本質(zhì)還是可燃物的燃燒，不同的是由于化學反響的速度極快，放出大量的熱使燃燒產(chǎn)物和周圍空氣體積急劇膨脹，對周圍建筑物產(chǎn)生很大的破壞作用，同時伴有巨大的聲響。爆炸的威力取決于能量的釋放速率。

以液化氣罐為例?。?！爆炸的分類按爆炸產(chǎn)生原因和性質(zhì):物理爆炸化學爆炸核爆炸按爆炸物質(zhì):凝聚態(tài)爆炸氣體爆炸液體爆炸粉塵爆炸按爆炸地點:地面爆炸空中爆炸燃料液體汽油,煤油，柴油，丙酮,乙醚,戊烷，石腦油固體聚烯烴,木粉,纖維,金屬粉，硫化亞鐵氣體乙炔,丙烷,CO,氫氣，合成氣氧化劑液體硝酸,高氯酸,過氧化氫氣體O2,Cl2固體金屬過氧化物,硝酸銨AIR(OXYGEN)FUELIGNITIONSOURCE2.2

燃燒(爆炸)形成的三要素

燃燒的三個條件同時具備燃燒就一定能發(fā)生嗎?2.2

燃燒(爆炸)形成的三要素2.3燃燒〔爆炸〕形成的充要條件第二節(jié)典型物質(zhì)的自燃2.5典型物質(zhì)的自燃2(C2H5)3Al+21O2→12CO2+15H2O+Al2O3+Q2(C2H5)2AlCl+14O2→8CO2+2HCl+9H2O+Al2O3+Q

(C2H5)3Al+3H2O→Al(OH)3+3C2H6↑+Q

(C2H5)2AlCl+3H2O→Al(OH)3+HCl+3C2H6↑+Q第二節(jié)典型物質(zhì)的自燃2.5典型物質(zhì)的自燃〔1〕烷基鋁自燃－防治方法第二節(jié)典型物質(zhì)的自燃2.5典型物質(zhì)的自燃〔2〕硫化鐵自燃鐵的硫化物主要包括二硫化鐵FeS2，硫化亞鐵FeS，三硫化二鐵Fe2S3。硫化鐵接觸空氣自燃的原因是氧化發(fā)熱。Fe2S3+1.5O2=Fe2O3+3S+QFeS2+O2=FeS+SO2+QFeS+1.5O2=FeO+SO2+Q2FeO+0.5O2=Fe2O3+Q2SO2+O2=2SO3+QFeO+SO3=FeSO4+QFe2O3+3SO3=Fe2〔SO4〕3+Q第二節(jié)典型物質(zhì)的自燃2.5典型物質(zhì)的自燃〔2〕硫化鐵自燃－防治方法采用脫硫劑去除油品物料中的硫及硫化物；在金屬壁面上涂刷防腐漆；用水蒸汽或機械水沖洗器壁上產(chǎn)生的硫化鐵，并將沖洗下來的硫化鐵用土掩埋；一、易自燃的化合物與單質(zhì)〔3〕丁二烯系統(tǒng)過氧化物自燃2.5典型物質(zhì)的自燃丁二烯與系統(tǒng)中的氧生成黃色的丁二烯過氧化物；丁二烯過氧化自聚物是不穩(wěn)定的，會緩慢分解放出氧，生成聚丁二烯或丙烯醛和甲醛。當受到撞擊或加熱時，會急劇分解而爆炸；丁二烯過氧化自聚物在上述的分解過程中產(chǎn)生自由基引發(fā)丁二烯聚合。分解放出的氧又能使聚丁二烯鏈上雙鍵旁邊的亞甲基過氧化形成端基聚合物的活性種子，然后按游離基歷程增長，最后生成硬的米花狀聚合物—端基聚合物。聚合放出大量的熱，熱量的累計會導致過氧化自聚物急劇分解爆炸。聚合物體積迅速增長會造成阻塞甚至脹壞設備。一、易自燃的化合物與單質(zhì)〔3〕丁二烯系統(tǒng)過氧化物自燃－防治方法2.5典型物質(zhì)的自燃盡可能除去體系中的氧使用有效的阻聚劑在泵吸入管上設置過濾器消除已生成的過氧化自聚物不斷改進設備，管道等不合理結構，防止死角和靜止點020406080100未知其他電靜電焊接/切割金屬/其他物質(zhì)侵入過熱/自發(fā)熱摩擦/機械運動35靜電荷通常是在不同物質(zhì)相互運動時產(chǎn)生的〔接觸和隔離〕，其機理是由不同物質(zhì)相互摩擦而產(chǎn)生的電子轉(zhuǎn)移所造成。由于物質(zhì)的運動是化工過程的主要局部，例如粉體流動、液體流動等，因此靜電的產(chǎn)生往往很難防止。3839放電能量的大小取決于積聚電荷的物質(zhì)。需要引起注意的是設備、人、粉體塑料和液體。+或者溶劑=爆炸!粉體在存在易燃物質(zhì)的情況下，靜電荷積聚到擊穿〔放電〕的程度便會產(chǎn)生危害，即：40有幾種不同類型的靜電放電，它們的來源和能量不同。

放電類型來源能量電暈放電尖端<0.1mJ刷形放電塑料制品<

3.6mJ火花放電導體人體>5000mJ<30mJ錐形放電散狀粉體10–100mJ傳播型刷形放電金屬底座塑料>1000mJ41250-1000mJ10-30mJ1-4mJ0.5-2mJ0.15-6mJ42來自于導體的靜電是最容易被控制和/或消除的。對于導電材料〔金屬設備或者物料本身〕來說，簡單的原那么就是確保直接接地或者與其他接地的導體相連接。只有在未接地的時候，導體才會積聚電荷。當接地電阻小于108

時就不會積聚靜電荷。4310kV(10,000V)4445導電型液體〔電解質(zhì)〕和其他任何導體一樣都應該接地。通常與接地插頭或容器的接地閥門相連接即可到達接地的目的，或者僅僅與金屬管道或容器相連即可。非導電型液體〔非電解質(zhì)〕在流動狀態(tài)下很容易積聚靜電荷。降低液體流速可以減少靜電的積聚。然而，這點不容易做到。因此，通常更適宜的方法是防止含有這些物質(zhì)的可燃條件的形成。464748一、限制和防止靜電的產(chǎn)生采用導電材料減少摩擦阻力限制靜電產(chǎn)生的烴類油料等在管道中的最大流速

三、控制環(huán)境危險程度取代易燃介質(zhì)降低爆炸性混合物的濃度減少氧化劑含量四、增濕五、采用抗靜電添加劑六、采用靜電中和器3.氣體燃燒與爆炸153爆炸極限燃燒的極限氧濃度自燃溫度最小點火能點火敏感度如何?操作條件對這些性質(zhì)的影響物質(zhì)的可燃性如何?3.1氣體燃燒相關因素O%100%爆炸威力爆炸下限爆炸上限燃燒可燃范圍在該濃度范圍內(nèi)，發(fā)生火焰?zhèn)鞑タ扇嘉锖刻倏扇嘉锾喽趸瘎┨贇怏w在某個特定濃度范圍內(nèi)是可燃〔爆〕的；爆炸極限通常用關于氧化劑的體積百分數(shù)來表示〔v/v%〕；不同物質(zhì)的爆炸極限不同；543.2可燃氣體爆炸極限

物質(zhì)LEL(%v/v)UEL(%v/v)甲烷515乙烷312.4丙烷2.19.5丁烷1.88.4戊烷1.47.8

氨氣1528乙烯2.736氫475環(huán)氧乙烷3100爆炸極限范圍變化比較大該物質(zhì)的爆炸極限范圍很窄該物質(zhì)的爆炸極限范圍很寬，幾乎在任一濃度下均可發(fā)生爆炸

553.2可燃氣體爆炸極限

3.2可燃氣體爆炸極限－影響因素1、初始溫度對甲烷爆炸極限的影響3.2可燃氣體爆炸極限－影響因素通常情況下，初始壓力增加可使爆炸范圍增大。當壓力下降到某一數(shù)值時，其上限和下限重合，出現(xiàn)一個臨界值；假設壓力再下降，系統(tǒng)便成為不爆不燃。因此，在密閉容器內(nèi)進行負壓操作對平安生產(chǎn)是有利的。2、初始壓力對甲烷爆炸極限的影響

3.2可燃氣體爆炸極限－影響因素爆炸的臨界壓力：在某溫度下，使爆炸上限與爆炸下限重合的壓力。甲烷在減壓下的爆炸極限3.2可燃氣體爆炸極限－影響因素①可燃氣存在爆炸下限，是由于可燃物濃度太低、氧過量，所以氧含量增加對爆炸下限的影響不大；②可燃氣存在爆炸上限是由于氧含量缺乏，所以增加氧含量可使爆炸上限提高。如，甲烷在空氣中爆炸極限為5.3%～14%，在純氧氣中的為5.1%～61%。3.2可燃氣體爆炸極限－影響因素3、氧含量對甲烷爆炸極限的影響

可燃氣在空氣與在氧氣中的爆炸極限3.2可燃氣體爆炸極限－影響因素4、惰性氣體含量對爆炸下限的影響可燃混合氣體中參加惰性氣體,可以使混合氣中的氧含量降低,導致混合氣爆炸上限降低。當惰性氣含量增加到一定程度時，可以使爆炸范圍為零。惰性氣體含量增加對甲烷爆炸上限的影響比對下限的影響大。3.2可燃氣體爆炸極限－影響因素3.2可燃氣體爆炸極限－影響因素3.2可燃氣體爆炸極限－影響因素點燃此處壓力升高到0.8MPa容器內(nèi)的壓力可達到6.4MPa653.4蒸氣云爆炸Flixborough,3.4蒸氣云爆炸3.4蒸氣云爆炸3.4蒸氣云爆炸蒸氣云爆炸的條件重大事故回憶爆炸事故案例4.液體燃燒與爆炸1可燃性液體可燃性蒸汽可燃性混合氣蒸發(fā)或分解混合氧化劑著火熱能熱能74閃點可燃極限燃燒的極限氧濃度自燃溫度最小點火能其他信息操作條件對這些性質(zhì)的影響點火敏感度如何?爆炸的效應，等等在公開文獻中獲得的信息物質(zhì)的可燃性如何?4.2液體燃燒相關因素4.3閃燃與閃點2、閃點：在規(guī)定的試驗條件下，可燃液體外表上能產(chǎn)生間燃時，可燃液體的最低溫度。4.4可燃特性

爆炸上限爆炸下限閃點濃度溫度自燃溫度流體狀態(tài)(出離范圍)自燃范圍可燃范圍蒸汽壓一、原油燃燒時熱量在液層中的傳播特點1、熱波：沸程較寬的混合液體在燃燒時，熱量逐漸向液體深層傳播時熱的鋒面。2、熱波特性：原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品在燃燒時熱量在油層中不斷傳播，使油品的被加熱層不斷增厚的特性。在下降過程中溫度逐漸升高〔150oC－315oC〕熱波下降速度大于液體的燃燒速度3、熱波的破壞作用使油品中水大量蒸發(fā)，發(fā)生沸溢和噴濺。4.5原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

熱波傳播速度與直線燃燒速度的比較油品種類熱波傳播速度(mm/min)直線燃燒速度(mm/min)輕質(zhì)油品含水<0.3%7-151.7-7.5含水>0.3%7.5-201.7-7.5重質(zhì)燃油及燃料油含水<0.3%-81.3-2.2含水>0.3%3-201.3-2.3初餾分（原油輕餾分）4.2-5.82.5-4.24.5原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

二、影響油品燃燒的影響因素1、油品的組成輕組分越多，蒸發(fā)氣化越快，燃燒越猛烈；輕組分越多，粘性小，重組分沉降速度越大，熱波傳播速度越大。第五節(jié)原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

4.5原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

第五節(jié)原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

4.5原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

第五節(jié)原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

4.5原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

D/mH/mH/D22.335.011.565.411.452.120.38-0.441.33.25第五節(jié)原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

4.5原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

第五節(jié)原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

4.5原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

三、重質(zhì)油品的沸溢1、沸溢：熱波在油品中傳播時，乳化水或自由水蒸發(fā)，形成大量油包氣氣泡，最后發(fā)生向外溢出的現(xiàn)象。2、沸溢的發(fā)生條件：〔1〕原油具有形成熱波的特性；〔2〕原油中含有乳化水或自由水；〔3〕原油的粘度較大。第五節(jié)原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

4.5原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

第五節(jié)原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

三、重質(zhì)油品的沸溢4.5原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

第五節(jié)原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

4.5原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

四、重質(zhì)油品的噴濺3、噴濺發(fā)生時間噴濺發(fā)生的時間與油層厚度、熱波移動速度以及油的燃燒線速度有關。可近似用下式表示。第五節(jié)原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

其中：τ－噴濺發(fā)生時間；H－儲灌液面高度；h－水墊層厚度;V0－燃燒速度；Vt－熱波傳播速度。4.5原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

四、重質(zhì)油品的噴濺第五節(jié)原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

4.5原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

四、重質(zhì)油品的沸溢和噴濺1、減少油品中的含水量；2、減小油品的粘度；3、設置冷卻系統(tǒng)降溫。第五節(jié)原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

4.5原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

五、沸溢和噴濺的預防措施904.6事故案例地理情況HOSL東部+HOSL西部=9公頃產(chǎn)品數(shù)量(l)Motorspirits31,375,502Gasoil5,596,709Diesel16,252,902Kerosene4,993,552Avtur12,474,460Additives343,718Marker55,300TOTAL71,092,143全局圖－廠區(qū)建于1968年BundATks910-912-915Volume3x5,000m3unleadedpetrolBundBTkVol.(m3)Product9115,213Unl.petrol9133,143Ultralowsulphurdiesel9145,2169161,387BundATks4-5-6-12Volume4x18,000m3kerosineBundDTkVol.(m3)Product9012,183Spirit9022,917Leadedrepla-cementpetrol9032,3629041,3289052,317Unl.Petrol93554Marker90915Spare工廠布局泄漏可能的開始地點事故發(fā)生過程事故現(xiàn)場~40m事故后果對鄰近廠區(qū)的大范圍破壞FujibuildingNorthgateBuildingMaylands工業(yè)地產(chǎn)有620家廠商，16500名員工:全部工廠停工20家工廠倒閉，500人失業(yè)雇用3500人的60家廠商重建至少300間房屋被損壞教訓5.固體燃燒與爆炸1固體可燃物分為天然物質(zhì)和人工合成物質(zhì)與液、氣體相比，固體可燃物個體差異較大可燃性固體可燃性混合氣溶融混合氧化劑著火熱能熱能升華裂解熱分解蒸發(fā)可燃性液體可燃性氣體炭素固體燃燒類型1.蒸發(fā)燃燒〔輕金屬和易升華固體〕2.外表燃燒〔焦碳、重金屬〕3.分解燃燒〔木材、煤〕4.陰燃〔香煙、鋸末等〕5.爆炸〔粉塵爆炸、炸藥爆炸〕5.2固體燃燒類型與特點熔點、閃點和燃點熱分解溫度自燃點比外表積氧指數(shù)是在規(guī)定條件下，試樣在氧、氮混合氣流中，維持平穩(wěn)燃燒所需的最低氧氣濃度，以氧所占體積百分數(shù)表示。氧指數(shù)高表示材料不易燃燒，氧指數(shù)低表示材料容易燃燒，一般認為氧指數(shù)＜22屬于易燃材料，氧指數(shù)在22～27之間屬可燃材料，氧指數(shù)＞27屬難燃材料。一、粉塵的特性5.4粉塵爆炸二、粉塵爆炸的條件5.4粉塵爆炸塑料粉塵聚丙烯聚乙烯糧食粉塵咖啡粉玉米粉亞麻粉金屬粉塵鈦粉鋁粉鎂粉其他粉塵煤粉硫磺很難對可燃極限進行準確定義，因為粉塵飛散后會飄落下來，其濃度會經(jīng)歷一定范圍的變化。粉塵通常表現(xiàn)出較低的可燃極限(20-50g/m3),這是一個相當密集的粉塵云。通過均勻濃度的煤粉塵云(40g/m3)幾乎很難看到25W的燈泡。25W1m1055.4粉塵爆炸-可燃極限1065.4粉塵爆炸-MIE1075.4粉塵爆炸-MIE三、粉塵爆炸的過程5.4粉塵爆炸四、粉塵爆炸的特點5.4粉塵爆炸與氣體爆炸比較，粉塵爆炸特點：〔a〕粉塵爆炸